نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد مکانیک ماشین‌های کشاورزی، گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 استاد گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

یکی از چالش‌های  پیش روی مکانیزاسیون، کنترل مصرف سوخت است. در این راستا، بررسی و اعمال
روش­های کارآمد در جهت کاهش مصرف سوخت که منجر به کاهش هزینه­ها و آلایندگی شود اقدامی ضروری به شمار می­رود. این مقاله به پیاده‌سازی یک سامانۀ کنترل هوشمند سرعت دورانی موتور و به کار گیری  سامانه کنترل الکترونیکی به جای مکانیزم محرک مکانیکی می‌پردازد. برای ارزیابی سامانۀ کنترلی جدید، با استفاده از آزمون
t مستقل‌، میزان مصرف سوخت در مرحلۀ برداشت بررسی شد. مقایسۀ میانگین‌ها نشان داد که سامانۀ مکانیکی کنترل سرعت دورانی موتور با مصرف 7/36 لیتر بر ساعت دارای بیشترین مصرف سوخت و سامانۀ الکترونیکی در حالت خودکار دارای مصرف سوخت 31/34 لیتر بر ساعت است. این نتیجه نشان‌دهندۀ کاهش مصرف سوخت به میزان 3/6 درصد نسبت به حالت مکانیکی است که علت این امر کنترل سرعت دورانی موتور به صورت خودکار و هوشمند است. طبق محاسبات انجام شده با نصب این سامانه روی هاروسترهای نیشکر موجود سالانه در حدود 505 هزار لیتر سوخت صرفه‌جویی خواهد شد. الگوریتم کنترلی برنامه‌ریزی شده روی میکروکنترلر بهترین حالت را با توجه به وضعیت عملکرد ماشین برداشت ایجاد می‌کرد. زمانی که راننده وضعیت رانندگی را تغییر می‌دهد این سامانه زمینۀ تغییر سریع سرعت دورانی موتور را مهیا می کند که بیان‌کنندۀ عملکرد سریع عملگر الکتریکی است.

کلیدواژه‌ها

Adachi, K., Ochi, Y. & Kanai, K. (2006). Development Of CVT control system and its use for fuel-efficient operation of engine. Asian Journal of Control, 8(3), 219-226.
 
Akyeampong, J., Udoka, S., Caruso, G. & Bordegoni, M (2014). Evaluation of hydraulic excavator   Humane Machine Interface concepts using NASA TLX. International Journal of Industrial Ergonomics, 44, 374-382.
 
Balakrishnan, J. (2013). Steer by wire in agricultural tractors. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4(7),1303-1311.
 
Gullberg, D. (2003) Development of a motor control algorithm used in a shift-by-wire system (M. Sc. Thesis), Linkopings University.
 
Khodadadi, H., & Rashidi, A. A. (2014). Design, constraction of an internal combastion engine without mechanical camshaft. 8th International Conference on Internal Combastion Engins. Feb. 17. Tehran, Iran. (in Persian)
 
Kianmehr, M., Montazeri, M., & Jafari, S. (2010). Design and construction of electrical drive control system with 5 phase stepper motor, 10th Conference of Manufacturing Engineering. March 1. Babol, Iran. (in Persian)
 
Melin, P., & Castillo, O. (2005). Intelligent control of a stepping motor drive using an adaptive neuro–fuzzy inference system. Information Sciences 170, 133-151.
 
Mirmohammadian, S. N. (2012). Evaluation of control methods of mobile equipment. 4th Iranian Conference on Electrical and Electronics Engineering. Aug. 29. Gonabad, Iran. (in Persian)
 
Rezazadeh, M., & Zamani Behbahani, S. (2017). Fuel and energy consumption of harvest operations in sugarcane production in Amir Kabir sugarcane cultivation Ind. 2nd National Conference on Harvest and Postharvest Novel Technologies of Agricultural Products. Oct. 11-12. Mashhad. Iran. (in Persian)
 
Seidi, R., Khorasani-Ferdavani, M. E., Sheikh-Davoodi, M. J., & Masoudi, H. (2017). Evaluating reaction time and maneuverability of forward speed control system in sugarcane harvester series 7000 under mechanical and electronical controls conditions. Agricultural Mechanization and Systems Research. 18(68), 107-118. doi: 10.22092/erams.2017.106721.1106. (in Persian)
 
Winck, R. C., Elton, M., & Wayne, J. B. (2015). A practical interface for coordinated position control of an excavator arm. Automation in Construction, 51, 46-58.